發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)復(fù)習(xí)資料.docx

0緒論第一章緒論第一節(jié) 現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)及其發(fā)展第二節(jié) 現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的應(yīng)用第三節(jié) 車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)第一節(jié) 現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)及其發(fā)展一、現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的主要內(nèi)容二、汽車(chē)電子控制技術(shù)的發(fā)展三、推動(dòng)與影響汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主要因素四、汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)及特點(diǎn)(一）汽車(chē)電子控制技術(shù)1.發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制柴油機(jī):主要有各種噴射系統(tǒng)的燃油噴射量、燃油噴射時(shí)機(jī)以及高壓共軌噴射、進(jìn)氣節(jié)流和電熱塞的電流等的控制。汽油機(jī)：燃油噴射控制、點(diǎn)火控制、怠速控制、排放控制、進(jìn)氣及增壓控制、稀薄燃燒及缸內(nèi)直噴控制。此外,還有電動(dòng)燃油泵、發(fā)電機(jī)輸出、冷卻風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)排量、節(jié)氣門(mén)正時(shí)控制及系統(tǒng)自我診斷等功能。 2.底盤(pán)的電子控制底盤(pán)電子控制的主要目的是提高駕駛的輕便性、行駛的穩(wěn)定性、安全性和司乘人員的舒適性?？刂苾?nèi)容包括汽車(chē)運(yùn)行中3個(gè)基本特征,即行駛、轉(zhuǎn)彎和停車(chē)。目前主要有:自動(dòng)變速器控制、懸掛系統(tǒng)控制、動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制、四輪轉(zhuǎn)向控制、巡航控制、制動(dòng)防抱死控制、驅(qū)動(dòng)防滑控制、輪胎壓力的監(jiān)測(cè)。3.車(chē)身的電子控制主要是為司乘人員提供更為安全、更為方便和更為舒適的環(huán)境,并能夠提高整車(chē)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。主要有:安全氣囊控制、安全帶控制、防撞系統(tǒng)控制、燈光控制、門(mén)鎖控制、防盜系統(tǒng)控制、自動(dòng)空調(diào)控制、自動(dòng)座椅控制、音響及音像系統(tǒng)控制。4.信息與通訊系統(tǒng)及其控制讓司乘人員更多更快地獲取有關(guān)汽車(chē)各方面的信息；同時(shí)通過(guò)與車(chē)外通訊實(shí)現(xiàn)社會(huì)聯(lián)結(jié),以獲取各種信息資料。主要有:數(shù)字化儀表(是集感覺(jué)、識(shí)別、情況分析、信息庫(kù)和控制等各種功能于一體的綜合信息系統(tǒng))、汽車(chē)定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、移動(dòng)電話系統(tǒng)等。 (二)新型能源動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)新型能源,是相對(duì)于汽車(chē)使用的汽油和柴油傳統(tǒng)能源而言的。目前研究應(yīng)用于汽車(chē)動(dòng)力的新型能源主要有：各種代用燃料、天然氣和液化石油氣、太陽(yáng)能以及燃料電池等。由此形成了代用燃料汽車(chē)、天然氣汽車(chē)、液化石油氣汽車(chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)及其他各種電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)。新型能源動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的內(nèi)容涉及面極廣,既包括能作為汽車(chē)動(dòng)力能源的新型能源資源及其獲取技術(shù),也包括使用新型能源動(dòng)力機(jī)械的開(kāi)發(fā)技術(shù),還包括與應(yīng)用新型能源動(dòng)力相匹配的汽車(chē)開(kāi)發(fā)與控制技術(shù)。開(kāi)發(fā)新型能源動(dòng)力汽車(chē)的目的是為了減少能源消耗乃至最終取代有限的石油燃料,減少并最終消除汽車(chē)對(duì)大氣環(huán)境的污染。二、汽車(chē)電子控制技術(shù)的發(fā)展電子技術(shù)的飛速發(fā)展和汽車(chē)相關(guān)法規(guī)(節(jié)能、安全、排放等)的建立是汽車(chē)電子控制技術(shù)形成與發(fā)展的兩大主要因素。汽車(chē)電子控制技術(shù)形成和發(fā)展過(guò)程可分為3個(gè)階段。國(guó)家要求在從2000年開(kāi)始,新生產(chǎn)的轎車(chē)都要采用電子控制燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)和三元催化凈化裝置。目前已基本實(shí)現(xiàn)。其他電子控制裝置,如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、安全氣囊、電控自動(dòng)變速器等,也在陸續(xù)安裝在國(guó)產(chǎn)轎車(chē)上。推動(dòng)與影響汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主要因素1.社會(huì)環(huán)境的發(fā)展生產(chǎn)和使用汽車(chē)需要利用社會(huì)資源,而生產(chǎn)出的汽車(chē)既要為社會(huì)服務(wù)，又要影響社會(huì)環(huán)境。資源與環(huán)境必然存在若干推動(dòng)或制約汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的因素。推動(dòng)與影響汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主要因素1.社會(huì)環(huán)境的發(fā)展1)世界資源及環(huán)保的形勢(shì)目前絕大多數(shù)汽車(chē)仍然使用液體燃料,世界石油儲(chǔ)量終究有限,使用液體燃料又難以完全消除有害排放物,而且世界各地區(qū)、各國(guó)的石油供需情況又很不平衡。今后和過(guò)去一樣,世界資源及環(huán)保形勢(shì)的變化必然推動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展,節(jié)能和消除對(duì)環(huán)境的危害是汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的永恒主題。水是世界另一重要資源,有些地區(qū)的水荒日益嚴(yán)重,針對(duì)水資深嚴(yán)重缺乏的地區(qū),發(fā)展風(fēng)冷或油冷發(fā)動(dòng)機(jī)是必然的。推動(dòng)與影響汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主要因素1.社會(huì)環(huán)境的發(fā)展2)國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化難以預(yù)測(cè)。但有些趨勢(shì)則比較明顯:例如地區(qū)內(nèi)的國(guó)家加強(qiáng)合作,如歐洲聯(lián)盟、非洲國(guó)家的聯(lián)合。發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家在經(jīng)濟(jì)、科技等方面的差距仍然很大,一時(shí)難以消除。推動(dòng)與影響汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主要因素1.社會(huì)環(huán)境的發(fā)展3)社會(huì)的發(fā)展與汽車(chē)功能的變化社會(huì)在不斷的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)發(fā)展更迅速,知識(shí)及信息積累、更新的速度更快,人們生活的節(jié)拍也因此加快。車(chē)流量大,交通擁擠,在汽車(chē)上停留的時(shí)間加長(zhǎng),因此要求在汽車(chē)上能有較好的娛樂(lè)消遣、通迅聯(lián)絡(luò)以及收集信息的設(shè)備。生活水平的提高必然導(dǎo)致對(duì)生活質(zhì)量追求的變化。4)汽車(chē)技術(shù)與環(huán)境的協(xié)調(diào)汽車(chē)作為重要的交通運(yùn)輸工具, 已成為人們不可缺少的消費(fèi)品。但是隨著汽車(chē)保有量的增加,汽車(chē)也給人類(lèi)帶來(lái)了污染環(huán)境、噪聲增強(qiáng)、交通擁擠堵塞、缺少停車(chē)場(chǎng)及頻繁的車(chē)禍等弊病。人們已經(jīng)不能隨心所欲的發(fā)展汽車(chē)技術(shù),而必須要考慮與環(huán)境協(xié)調(diào),要從整個(gè)社會(huì)的安全、潔凈及福利出發(fā),去開(kāi)發(fā)汽車(chē)的新技術(shù)。2)車(chē)禍學(xué)從分析研究汽車(chē)、人員、道路及交通管理相互間關(guān)系及作用著手,研究車(chē)禍的類(lèi)型、引起車(chē)禍的原因、經(jīng)歷的過(guò)程及產(chǎn)生的后果。研究汽車(chē)相撞后極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象,對(duì)乘客的影響等。汽車(chē)工程技術(shù)人員與創(chuàng)傷學(xué)專家一起,研究車(chē)禍中人體受傷的經(jīng)過(guò)。造成人體損傷的機(jī)理,例如研究撞車(chē)時(shí)安全帶的腹帶壓迫內(nèi)腔的危險(xiǎn)等。3)仿生學(xué)研究觸覺(jué)靈敏、對(duì)周?chē)h(huán)境變化反應(yīng)快的昆蟲(chóng)及動(dòng)物的感覺(jué)器官,分析其生理現(xiàn)象?？紤]在車(chē)輛行駛及交通管理方面,能否模仿這一類(lèi)觸覺(jué)靈敏的動(dòng)物,采用雙向信息系統(tǒng)等安全的措施。又如研究閃閃發(fā)光的蝴蝶翅膀的顯微結(jié)構(gòu)及發(fā)光的原理,研究能否以此作為開(kāi)發(fā)光學(xué)功能材料的基礎(chǔ)等。四、汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)及特點(diǎn)1.汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(1)向效率更高、排氣更清潔甚至無(wú)污染的汽車(chē)發(fā)展。如發(fā)展氣體燃料汽車(chē)、清潔代用燃料汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、氫能汽車(chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)等。上述各種汽車(chē)技術(shù)難度不一樣,其中有的已有商品或者能夠較早成為商品。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),希望汽車(chē)能適應(yīng)多種燃料,并有多種新能源汽車(chē)同時(shí)存在,而后12種將占據(jù)主導(dǎo)地位。(3)汽車(chē)的電子化程度更高,并實(shí)行集中控制。未來(lái)的汽車(chē)可能從過(guò)去以機(jī)械裝置為主、電子設(shè)備為輔的狀態(tài),轉(zhuǎn)變成以集成電路、電子模塊為主,機(jī)械裝置為輔的電子化汽車(chē)(2)開(kāi)發(fā)新的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及動(dòng)力裝置。如性能更好的增壓、中冷直噴柴油機(jī),隔熱柴油機(jī),車(chē)用燃?xì)馔钙?燃料電池及飛輪電池等。(4)采用多種安全措施,實(shí)行自動(dòng)的集中控制,電腦輔助駕駛,使汽車(chē)向安全型及智能型發(fā)展。同時(shí)使用先進(jìn)的通訊、導(dǎo)航系統(tǒng),最大限度地避免車(chē)禍。汽車(chē)在各種道路上行駛時(shí),都能使乘員感到舒適、安全、順利及駕駛的樂(lè)趣。(5)進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)合理化、采用新型材料等方面減輕車(chē)身重量。家用轎車(chē)的功能將多用化。內(nèi)飾將居室化,顯示舒適、溫馨、更方便的特點(diǎn)。(6)汽車(chē)各總成及零部件也都將圍繞上述總的發(fā)展趨勢(shì)向前發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、作用原理及功能方面都會(huì)有新的發(fā)展。汽車(chē)也將更多地采用輕質(zhì)的、可以回收的、對(duì)環(huán)境無(wú)害的新型材料(歐盟標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定85%的汽車(chē)部件必須由可回收材料制造，2015年提高到95%)。2.汽車(chē)新技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)(1)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展仍然圍繞著節(jié)能、環(huán)境保護(hù)及安全方面的主要要求進(jìn)行,當(dāng)然還要考慮駕駛方便、舒適性、多種功能、個(gè)性化等方面的需要。(2)向機(jī)電一體化、電子化及集中控制方面發(fā)展。在發(fā)動(dòng)機(jī)方面不僅是供油系統(tǒng)電子控制,而且進(jìn)、排氣系統(tǒng)、冷卻及增壓系統(tǒng)等都在實(shí)現(xiàn)電子控制、集中管理。汽車(chē)的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)、懸架及制動(dòng)等方面也都向集中控制方面發(fā)展。這樣可以使各系統(tǒng)盡量共同利用所需的傳感器、壓力源、電源及控制器等,以便降低汽車(chē)質(zhì)量及制造成本,防止各個(gè)單獨(dú)控制時(shí)可能產(chǎn)生的互相干擾,從而能產(chǎn)生新的高效能的綜合效果。(3)充分利用現(xiàn)代理論、航空航天技術(shù)、國(guó)防科技成果,以及高新技術(shù)。例如利用流體計(jì)算力學(xué)、航空技術(shù),進(jìn)一步改善汽車(chē)外形,降低空氣阻力。導(dǎo)航、光纖、微波、激光等高新技術(shù)愈來(lái)愈多地應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)。(4)進(jìn)一步將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到新技術(shù)的開(kāi)發(fā),在計(jì)算分析過(guò)程中,孕育出一些新技術(shù)。在新技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些新興學(xué)科,如生命機(jī)械學(xué)、車(chē)禍學(xué)等。(5)為了更好地解決新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中互相制約的矛盾,需要運(yùn)用多種學(xué)科的理論及知識(shí),形成能綜合地解決問(wèn)題的新技術(shù)。(6)為了節(jié)省資金、人力,加快新技術(shù)開(kāi)發(fā)的速度,一些重大研究課題以生產(chǎn)企業(yè)、研究單位及高等學(xué)校合作、幾大公司合作乃至國(guó)際合作的方式進(jìn)行。某些產(chǎn)品及新技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作、工程工作由專業(yè)的汽車(chē)工程服務(wù)公司進(jìn)行。第二節(jié) 現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的應(yīng)用一、汽車(chē)電子控制技術(shù)的應(yīng)用二、汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的工作環(huán)境三、新型能源動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的應(yīng)用二、汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的工作環(huán)境汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的工作條件及要求:(1)電子控制系統(tǒng)必須承受汽車(chē)行駛中產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊和振動(dòng), 能夠耐受較大的動(dòng)載荷。(2)電子控制系統(tǒng)的環(huán)境溫度可能會(huì)出現(xiàn)較高或較低且變化幅度較大的情況,要求控制系統(tǒng)能夠耐受較大的熱負(fù)荷,在較寬的溫度范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定工作。(3)電子控制系統(tǒng)很容易受到雨淋、油泥和腐蝕性物質(zhì)的沾染,因此要求控制系統(tǒng)具有較好的密封性和一定的抗腐蝕性。(4)汽車(chē)電子控制系統(tǒng)處于電磁干擾較為強(qiáng)烈的環(huán)境,所以要求電子控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力。(5)汽車(chē)的電源電壓在工作中會(huì)出現(xiàn)不夠穩(wěn)定而且波動(dòng)較大的情況,這就要求電子控制系統(tǒng)能夠在電源電壓波動(dòng)較大的情況下可靠地工作。又由于汽車(chē)電系中存在較多的感性元件,而這些感性元件在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高電壓脈沖,這就要求控制系統(tǒng)具有耐受一定高電壓脈沖的能力。三、新型能源動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的應(yīng)用電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)已得到了應(yīng)用。天然氣和液化石油氣汽車(chē)在世界范圍內(nèi)已廣泛使用，目前已開(kāi)發(fā)出電子控制的專用發(fā)動(dòng)機(jī)。醇類(lèi)燃料汽車(chē)已在許多國(guó)家實(shí)現(xiàn)了商品化，其他代用燃料正處于研究階段。燃料電池車(chē)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化已不再是夢(mèng)想。隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的研究日益深入,使用的燃料種類(lèi)增多以及限制排放的要求日益嚴(yán)格,發(fā)動(dòng)機(jī)排放方面增加了一些新的內(nèi)容及要求,概括起來(lái)有以下幾點(diǎn):(1)常規(guī)排放物常規(guī)排放物是指過(guò)去標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要限制的排放物,包括CO、 NOx 、HC及碳煙微粒。除了分別限制各自排放量外,也限制HC + NOx的總和量。碳煙微粒排放與滲入燃燒室燒掉的潤(rùn)滑油有關(guān),因此更加注意降低潤(rùn)滑油的比油耗。(2)二氧化碳及甲醛二氧化碳及甲醛的排放會(huì)形成溫室效應(yīng),使地球氣溫上升。因此更加關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)二氧化碳及甲醛的排放。發(fā)動(dòng)機(jī)使用甲醇作燃料時(shí)導(dǎo)致甲醛排放較大,而二者的排放量又與發(fā)動(dòng)機(jī)油耗成正比,為降低二氧化碳及甲醛排放,就必須降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗,同時(shí)需要采用更有效的后處理技術(shù)。(3)非甲烷有機(jī)氣體排放由于使用氣體燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)日益增多,而甲烷又是氣體燃料的主要成分之一,甲烷是化學(xué)活性弱的物質(zhì),在形成臭氧及光化學(xué)煙霧方面很少起作用,但會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),為了科學(xué)地評(píng)價(jià)有機(jī)排放物的危害性,提出非甲烷有機(jī)氣體（NMOG，Non Methane Orgainc Gas）排放概念,并且區(qū)別對(duì)待其中各種化合物形成臭氧、光化學(xué)煙霧的作用。(4)當(dāng)量碳?xì)溆袡C(jī)物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料種類(lèi)擴(kuò)大以后,排放物中各種未燃烴類(lèi)等也擴(kuò)大，為了進(jìn)行質(zhì)量的綜合衡量及評(píng)價(jià),提出當(dāng)量碳?xì)溆袡C(jī)物質(zhì),將各種排放中未燃物質(zhì)折算到同一H/C比值的烴,稱之為當(dāng)量碳?xì)溆袡C(jī)排放物(OMHCE)。(5)有致癌潛在危險(xiǎn)的排放物美國(guó)環(huán)保局及清潔空氣資源管理局經(jīng)過(guò)多年的研究后,認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)排放中具有致癌危險(xiǎn)的是下列物質(zhì)，并對(duì)它們致癌潛在危險(xiǎn)程度進(jìn)行了評(píng)估。 苯;1.3-丁二烯;多環(huán)有機(jī)物如多環(huán)芳香烴；甲醛及乙醛。2.發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能力求降低汽車(chē)質(zhì)量,提高驅(qū)動(dòng)性能,降低能耗及成本是汽車(chē)發(fā)展的重要趨勢(shì)及要求,因此發(fā)動(dòng)機(jī)也必須在結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小及質(zhì)量輕的要求下,提高功率及轉(zhuǎn)矩。升功率基本超過(guò)50。3.發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗及汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性各國(guó)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗沒(méi)有提出嚴(yán)格的法規(guī)要求,但對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性都有法規(guī)要求。美國(guó)對(duì)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性要求為1974年為6.04km/L（ 16.56L/100km ）；1987年提高到11.52km/L（ 8.70L/100km ）；90年代提高到8L/100km；2016年前要達(dá)到35.5mile /gal （ 6.6L/100km ）。爭(zhēng)取提高到45L/100km,并向柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性3L/100Km的目標(biāo)努力。4.發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命即耐久性受多方面因素的影響。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量,選用的材料、熱處理技術(shù)及加工質(zhì)量。潤(rùn)滑油質(zhì)量及保養(yǎng)水平。由于技術(shù)進(jìn)步,發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命不斷地在提高。例如在正常的使用維護(hù)的條件下,中型柴油機(jī)第一次大修前的壽命已由60年代的15萬(wàn)Km提高到90年代的7080萬(wàn)Km。 二、車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展總趨勢(shì)及提高性能的對(duì)策1.發(fā)展總趨勢(shì)車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)主要的發(fā)展趨勢(shì)有下列幾個(gè)方面:1)更多地采用直噴柴油機(jī)特別是高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的柴油機(jī)。汽油機(jī)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍占重要地位,更多地采用缸內(nèi)直接噴射。柴油機(jī)及汽油機(jī)都將有較成熟的新型燃燒系統(tǒng),更多采用分層充氣。2)普遍采用多氣門(mén)設(shè)計(jì)。在換氣、供油、增壓及冷卻等方面,更普遍地采用可變技術(shù)。3)將出現(xiàn)更多的排氣凈化新技術(shù),更多地依賴排氣凈化后處理裝置。更注意新型三元催化劑、碳煙微粒過(guò)濾器及汽油機(jī)碳?xì)浠衔锓蛛x器等的研究。4)發(fā)展小型發(fā)動(dòng)機(jī)增壓、中冷及強(qiáng)化技術(shù)。5)采用陶瓷等輕質(zhì)、減磨及隔熱材料,低散熱技術(shù)。6)采用微機(jī)綜合控制,實(shí)現(xiàn)較全面的發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化。7)靈活燃料汽車(chē)、雙燃料汽車(chē)以及同時(shí)使用兩種以上燃料的技術(shù)將有進(jìn)一步發(fā)展。8)研究、改進(jìn)更適合混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)用緊湊、質(zhì)量輕的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)。9)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)受到重視。10)將會(huì)進(jìn)一步研究改進(jìn)燃?xì)鉁u輪以及三角活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用。 2)采用長(zhǎng)沖程過(guò)去發(fā)動(dòng)機(jī)為了提高轉(zhuǎn)速,又要減少活塞平均速度、往復(fù)運(yùn)動(dòng)零件的磨擦損失及磨損,高速發(fā)動(dòng)機(jī)采用短沖程即S/D1的比較多?，F(xiàn)在由于加工工藝、材料及設(shè)計(jì)等方面的進(jìn)步,容易克服長(zhǎng)沖程產(chǎn)生的問(wèn)題。而沖程增加可以使氣缸向外散熱的總表面積對(duì)于氣缸工作容積之比的比值減小,降低傳熱損失。 S/D增加后,有利于降低缸蓋及活塞的熱負(fù)荷,提高其工作可靠性。通過(guò)氣缸套向外散去的熱量增加,而通過(guò)氣缸蓋及活塞向外散去的熱量減少。長(zhǎng)沖程,較大的S/D值對(duì)組織燃燒也有是利的。因?yàn)槿紵易兊檬荻L(zhǎng)及緊湊,除上述傳熱損失減少外,噴射的油束容易散布到燃燒室各部分,形成均勻的混合氣。根據(jù)上述原因,車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)有采用長(zhǎng)沖程趨勢(shì),例如德國(guó)奧迪A4發(fā)動(dòng)機(jī)的S/D值為1.07。 3)關(guān)于低散熱柴油機(jī)絕熱柴油機(jī)曾引起工程界的很大興趣,因?yàn)樗梢圆恍枰鋮s系統(tǒng),將原來(lái)冷卻系統(tǒng)散去的熱量轉(zhuǎn)到排氣中,如果利用這部分熱量,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以大幅度上升。但是絕熱柴油機(jī)面臨著難以解決的問(wèn)題:要實(shí)現(xiàn)絕熱,氣缸壁必須內(nèi)外溫度一樣,需要采用導(dǎo)熱系數(shù)為零,又能承受高壓的材料制造,在工程實(shí)踐中難以實(shí)現(xiàn)這一要求。充分利用排氣中大量熱,需要采用復(fù)合增壓,這使功率輸出部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本增加。研制開(kāi)發(fā)能適應(yīng)高達(dá)500600溫度的潤(rùn)滑油,其粘溫特性又要在不同環(huán)境溫度下能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的要求,這也是難以做到的。低散熱技術(shù)的目的在于:改善發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷的性能。適應(yīng)清潔燃料如甲醇改善起動(dòng)性能、形成良好混合氣、改善燃燒的需要。有助于降低未燃烴HC的排放。使催化劑點(diǎn)燃溫度升得較高,提高低溫、低負(fù)荷下催化劑的效率。4)關(guān)于車(chē)用燃?xì)馔钙介L(zhǎng)期以來(lái)汽車(chē)界力圖將燃?xì)馔钙接米髌?chē)動(dòng)力,這是因?yàn)樗哂腥缦聝?yōu)點(diǎn):單位功率的外形尺寸小及質(zhì)量輕。比較容易達(dá)到嚴(yán)格的排放要求。對(duì)燃料理化性質(zhì)的差異不敏感,即適合使用多種燃料。燃?xì)馔钙狡饎?dòng)特性尚不如車(chē)用汽油機(jī)。改進(jìn)的途徑:提高怠速轉(zhuǎn)速（這會(huì)增加比油耗）。提高透平入口進(jìn)氣溫度。減少壓氣機(jī)-燃?xì)獍l(fā)生透平裝置軸上的額外負(fù)荷。減少透平壓氣機(jī)及透平轉(zhuǎn)子的質(zhì)量等。提高車(chē)用燃?xì)馔钙降募铀傩阅?降低其比油耗的關(guān)鍵途徑是提高透平入口溫度及采用輕質(zhì)量陶瓷加工透平葉輪。金屬透平葉輪是難以耐很高溫度的,而陶瓷材料的性能已可以使最高循環(huán)溫度達(dá)到1370。采用陶瓷葉輪不僅可以提高透平效率,降低比油耗,而目可以使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣性質(zhì)量小,提高響應(yīng)敏捷性及車(chē)用燃?xì)馔钙降募铀傩阅?。?chē)用燃透平轉(zhuǎn)入大量使用前,仍然需進(jìn)一步研究下列問(wèn)題:使燃?xì)馔钙皆陂L(zhǎng)期使用中能符合嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。改進(jìn)陶瓷材料性能使其可靠性,耐高溫性能及壽命更高。設(shè)計(jì)及加工出效率高及尺寸緊湊的壓氣機(jī)及燃?xì)馔钙?并且成本較低。1)提高汽油及柴油機(jī)性能的對(duì)策提高汽油機(jī)性能的主要對(duì)策有:不用化油器,采用汽油噴射。不用缸外混合及節(jié)流調(diào)節(jié)辦法,而用缸內(nèi)混合及汽油直接噴射。高能點(diǎn)火及特種火花塞。稀混合氣及快速燃燒。增壓?？勺儦忾T(mén)定時(shí)及換氣系統(tǒng),以改善轉(zhuǎn)矩特性。提高柴油機(jī)性能的對(duì)策有:將分隔式燃燒室改為直噴燃燒室。采用新的供油技術(shù)及設(shè)備,如兩階段供油法及雙彈簧噴油器。（現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)多段供油）提高噴油壓力及使用多孔,小孔徑的噴油嘴。增壓加中冷。電控供油等。2)車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)都可以采用的對(duì)策汽油機(jī)和柴油機(jī)都可以采用的對(duì)策有:新型燃燒室多氣門(mén)。可變技術(shù)。低釋熱技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)整體綜合控制等。三、發(fā)動(dòng)機(jī)性能與改善措施相互間的關(guān)系發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒是復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,各性能參數(shù)與改善措施之間的關(guān)系也是復(fù)雜的,有些方面存在矛盾。比如：有些措施可以降低比油耗,但卻會(huì)使NOx排放增加。有些措施有助于降低NOx排放,但有可能使未燃烴HC及微粒增加。因此在設(shè)計(jì)產(chǎn)品及采取措施提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能時(shí),首先要理解主要性能參數(shù)之間的關(guān)系及矛盾,方能采取適當(dāng)?shù)拇胧?。有時(shí)不得不采用折中方案,或者采用輔助措施的綜合方案。同樣，降低NOx 排放與降低微粒排放的措施,相互之間也是存在矛盾的。例如在較低的噴油壓力的基礎(chǔ)上,提高噴油壓力可以改善混合氣質(zhì)量,提高燃燒速率,從而降低柴油機(jī)的微粒排放,然而卻又會(huì)使NOx排放增加。上述例子表明,采取某些提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的措施時(shí),要全面分析,綜合考慮,不能顧此而失彼。第一章第一節(jié)汽油機(jī)電子控制燃油噴射技術(shù)一、汽油機(jī)對(duì)空燃比的要求二、汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的種類(lèi)三、不同工況燃油噴射的電子控制二、汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的種類(lèi)三、不同工況燃油噴射的電子控制1.噴油定量控制汽油機(jī)采用量調(diào)節(jié)的方式控制燃油定量，也就是說(shuō)，通過(guò)改變吸入空氣量的方法來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率。燃油定量控制系統(tǒng)的任務(wù)僅僅是根據(jù)吸入的空氣量配給燃油，使空燃比保持在與當(dāng)時(shí)的工況相適應(yīng)的水平。噴油量的控制實(shí)際上是由微機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況及影響因素，輸出控制信號(hào)控制噴油器的噴射持續(xù)時(shí)間。 汽油噴射時(shí)間的控制大致可分為兩大類(lèi):一是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后運(yùn)行時(shí)的控制，它是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣質(zhì)量計(jì)算得出的。二是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的控制，它不是根據(jù)吸入空氣質(zhì)量計(jì)算得出的。1)循環(huán)噴油量和噴油時(shí)間的確定間歇噴射系統(tǒng)的燃油定量是以一個(gè)工作循環(huán)為單元進(jìn)行的。為了這個(gè)循環(huán)提供的燃油不會(huì)留到下一個(gè)循環(huán)使用，應(yīng)該根據(jù)一個(gè)進(jìn)氣行程中填充氣缸的空氣質(zhì)量來(lái)確定每個(gè)循環(huán)的供油量。微機(jī)可以利用空氣流量計(jì)、進(jìn)氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等輸入的信號(hào)計(jì)算得出每個(gè)循環(huán)的供油量，再據(jù)此計(jì)算出輸出控制信號(hào)的脈沖寬度以控制噴油器的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。2)基本噴油時(shí)間的計(jì)算基本噴油時(shí)間是為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空燃比，利用空氣流量計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等輸入信號(hào)計(jì)算求得的噴油時(shí)間。采用空氣流量計(jì)的形式不同，進(jìn)行計(jì)算的方式、方法也不同。3)基本噴油時(shí)間的修正(1)進(jìn)氣溫度和大氣壓力修正?；緡娪蜁r(shí)間是以標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)為基準(zhǔn)計(jì)算出的，而當(dāng)實(shí)際大氣條件變化時(shí)，如進(jìn)氣溫度和壓力變化時(shí)，還要考慮進(jìn)氣溫度傳感器及大氣壓力傳感器輸入的信號(hào)，才能計(jì)算出進(jìn)氣質(zhì)量流量。(2)輸入電壓修正。 (3)斷油控制。在發(fā)動(dòng)機(jī)突然失去阻力矩而節(jié)氣門(mén)又沒(méi)有來(lái)得及關(guān)小，或汽車(chē)阻力不大而加速踏板卻過(guò)度地踩下的情況下，轉(zhuǎn)速會(huì)急劇上升到超過(guò)許可限值的水平，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。過(guò)去常采用在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)切斷點(diǎn)火或使點(diǎn)火瞬時(shí)延遲的辦法，但是由于燃油繼續(xù)進(jìn)入氣缸，接著又從氣缸排出而未經(jīng)燃燒，對(duì)排放凈化和節(jié)約燃油都是十分不利的，如果在后接的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)燃燒，則會(huì)使催化轉(zhuǎn)化器過(guò)熱而損壞。目前，電子控制燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，多采用切斷燃油的電子轉(zhuǎn)速限制裝置。2.起動(dòng)工況控制在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)大，很難精確地、間接或直接地測(cè)量進(jìn)氣量，計(jì)算出基本噴油量。ECU根據(jù)當(dāng)時(shí)冷卻水溫度，在內(nèi)存中的溫度噴油時(shí)間圖中找出相應(yīng)的基本噴油量然后進(jìn)行進(jìn)氣溫度和蓄電池電壓的修正，得到冷起動(dòng)時(shí)的噴油量。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度越低，汽油越不易汽化，燃油噴射時(shí)間應(yīng)隨溫度的降低而延長(zhǎng)。常采用兩種不同的方式:一種是微機(jī)直接控制噴油器，通過(guò)延長(zhǎng)噴油器的噴油時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一種是通過(guò)冷起動(dòng)噴油器，對(duì)所有氣缸的進(jìn)氣總管?chē)娙胍徊糠指郊尤加蛠?lái)實(shí)現(xiàn)。2)用主噴油器直接獲得起動(dòng)噴油增量未裝冷起動(dòng)噴油器，起動(dòng)時(shí)燃油增量靠微機(jī)直接控制主噴油器來(lái)實(shí)現(xiàn)。要盡可能地避免燃油對(duì)火花塞的濕潤(rùn)，要求噴油器在發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)進(jìn)行多次噴射(異步噴射)。增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。清除溢流功能:在起動(dòng)時(shí)踩下加速踏板，使節(jié)氣門(mén)全開(kāi)(節(jié)氣門(mén)位置傳感器給出信號(hào))或節(jié)氣門(mén)開(kāi)度為80%-100%時(shí)，微機(jī)將發(fā)出指令供給稀混合氣，以消除燃油過(guò)多現(xiàn)象，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)400r/min。目前，更多地燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)如節(jié)氣門(mén)開(kāi)度超過(guò)80%后，就根本不噴油， 有的稱它為“無(wú)溢油”工作模式。3.起動(dòng)后和暖機(jī)工況控制一旦起動(dòng)結(jié)束，ECU便根據(jù)負(fù)荷信息和轉(zhuǎn)速信息從基本噴油時(shí)間脈譜中取出基本噴油時(shí)間。從這一時(shí)刻開(kāi)始，到發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常運(yùn)行溫度為止的一段時(shí)間內(nèi)，由于燃油繼續(xù)凝結(jié)在冷的燃燒室壁上， 所以混合氣必須繼續(xù)加濃。這個(gè)階段根據(jù)控制策略的不同分成起動(dòng)后階段和暖機(jī)階段。起動(dòng)結(jié)束以后，立即在基本噴油時(shí)間的基礎(chǔ)上短暫地加濃混合氣。這個(gè)階段稱為起動(dòng)后階段。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度加濃階段稱為暖機(jī)階段。根據(jù)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度，決定起動(dòng)后加濃修正系數(shù)的初期值。發(fā)動(dòng)機(jī)完成爆震后，每隔一定時(shí)間或每隔一定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，對(duì)起動(dòng)后燃油加濃修正系數(shù)進(jìn)行衰減。發(fā)動(dòng)機(jī)完成爆震后不久，進(jìn)氣門(mén)和氣缸內(nèi)壁的溫度隨著燃燒過(guò)程的進(jìn)行會(huì)很快上升，與此同時(shí)冷卻水溫度也不斷上升，發(fā)動(dòng)機(jī)逐步達(dá)到暖機(jī)狀態(tài)。可以說(shuō)，暖機(jī)時(shí)燃油加濃的修正，是與冷卻水溫度的整個(gè)上升過(guò)程伴隨而行的。4.過(guò)渡工況控制過(guò)渡工況包括加速和減速工況。如果不進(jìn)行加速減速時(shí)的燃油量修正，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生“喘振”、車(chē)輛產(chǎn)生前后方向的振動(dòng)等現(xiàn)象，排氣中的有害成分也會(huì)增加。過(guò)渡工況的識(shí)別完全依靠由節(jié)氣門(mén)位置傳感器提供的節(jié)氣門(mén)角速度信息。5.滿負(fù)荷和高轉(zhuǎn)速控制一般發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷下工作時(shí)，空燃比的調(diào)整是在考慮保持一定排放性能的前提下，盡量提供經(jīng)濟(jì)混合氣成分，以得到最低油耗。當(dāng)汽車(chē)在節(jié)氣門(mén)全開(kāi)情況下滿負(fù)荷行駛時(shí)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出更大的轉(zhuǎn)矩。實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷控制時(shí)為開(kāi)環(huán)控制，氧傳感器的反饋控制停止起作用。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行即汽車(chē)高速行駛時(shí)，同滿負(fù)荷行駛時(shí)基本一樣。6.倒拖工況控制加速踏板松開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)由汽車(chē)的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)的工況稱為倒拖。為了安全起見(jiàn)，在下坡、制動(dòng)或城市交通的滑行過(guò)程中，加速踏板完全松開(kāi)時(shí)不允許讓離合器脫開(kāi)。因?yàn)檫@樣可使發(fā)動(dòng)機(jī)成為汽車(chē)的負(fù)荷，增加汽車(chē)受到的阻力矩。但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)必須停止工作。如果為此切斷點(diǎn)火而繼續(xù)噴油，則不但浪費(fèi)燃油，而且增加HC排放。所以倒拖時(shí)應(yīng)切斷噴油。當(dāng)轉(zhuǎn)速降到低于一個(gè)接近怠速轉(zhuǎn)速的水平時(shí)則須立即恢復(fù)噴油，否則驅(qū)動(dòng)性惡化，甚至熄火。采用節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)執(zhí)行器的單點(diǎn)噴射系統(tǒng)中，在很高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下倒拖時(shí)，如果節(jié)氣門(mén)關(guān)閉，活塞高速抽吸，進(jìn)氣歧管壓力下降，使得進(jìn)氣歧管壁上的燃油膜蒸發(fā)。由于空氣不足，這些燃油不能完全燃燒，使HC排放增加。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，倒拖時(shí)節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)執(zhí)行器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高低將節(jié)氣門(mén)打開(kāi)一點(diǎn)點(diǎn)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降特別快，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度就不再成為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降的函數(shù)。倒拖工況結(jié)束時(shí)，單點(diǎn)噴射系統(tǒng)進(jìn)氣歧管壁上必須重新建立燃油膜。這使得過(guò)渡期內(nèi)混合氣略微變稀。所以要借助于一個(gè)附加的噴油脈沖來(lái)建立燃油膜，該脈沖的長(zhǎng)度取決于倒拖時(shí)間的長(zhǎng)短。第二節(jié) 怠速電子控制技術(shù)一、怠速控制的目標(biāo)二、怠速空氣提供方式三、怠速信號(hào)的產(chǎn)生與識(shí)別四、怠速控制原理一、怠速控制的目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速過(guò)高，會(huì)增加燃油消耗量。過(guò)低增加有害物的排放。怠速控制還應(yīng)考慮所有怠速使用條件，它們都會(huì)引起怠速轉(zhuǎn)速變化，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)甚至引起熄火現(xiàn)象。怠速轉(zhuǎn)速控制實(shí)質(zhì)就是控制怠速時(shí)的空氣吸入量。怠速控制(Idle Air Control或Idle Speed Control，簡(jiǎn)稱IAC或ISC)的目標(biāo):一是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的快速暖機(jī)過(guò)程；二是自動(dòng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速控制的內(nèi)容包括:起動(dòng)后的控制、暖機(jī)過(guò)程的控制、負(fù)荷變化的控制、減速時(shí)的控制等。二、怠速空氣提供方式怠速進(jìn)氣量的控制類(lèi)型:一是控制節(jié)氣門(mén)旁的旁通空氣道的空氣流量。二是直接控制節(jié)氣門(mén)關(guān)閉位置的節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式。1.節(jié)氣門(mén)旁通式采用這種方式的系統(tǒng)在怠速時(shí)節(jié)氣門(mén)完全關(guān)閉。怠速控制閥(ISCV)按閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)形式為步進(jìn)電機(jī)式、電磁式（旋轉(zhuǎn)、直線）幾種。2.節(jié)氣門(mén)直接調(diào)節(jié)式不設(shè)怠速旁通通道，但節(jié)氣門(mén)并不完全關(guān)閉， 通過(guò)控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟程度，調(diào)節(jié)空氣通路的截面， 實(shí)現(xiàn)怠速控制。三、怠速信號(hào)的產(chǎn)生與識(shí)別采用節(jié)氣門(mén)旁通方式時(shí)， 通常在節(jié)氣門(mén)軸上安裝一個(gè)節(jié)氣門(mén)位置傳感器。采用節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)方式時(shí)， 將怠速觸點(diǎn)裝在調(diào)節(jié)軸上。節(jié)氣門(mén)開(kāi)關(guān)（觸點(diǎn)、兩極和全程式)。四、怠速控制原理(一)節(jié)氣門(mén)旁通控制1.步進(jìn)電機(jī)控制式步進(jìn)電機(jī)與怠速控制閥做成一體，電機(jī)可順時(shí)針或反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使閥沿著軸向移動(dòng)。改變閥與閥座之間的空隙，就可調(diào)節(jié)氣門(mén)旁通通道的空氣量。閥門(mén)有125種不同的開(kāi)啟位置。這種怠速控制閥還可以用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的快怠速，而不需要空氣閥。1)起動(dòng)初始位置的確定為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)性能，在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)斷(OFF)后，微機(jī)控制怠速控制閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)，以便為下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。2)起動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開(kāi)位置，在起動(dòng)期間經(jīng)過(guò)怠速控制閥的旁通空氣量最大，發(fā)動(dòng)機(jī)容易起動(dòng)。3)暖機(jī)控制在暖機(jī)時(shí)，根據(jù)冷卻水溫所確定的位置，怠速控制閥開(kāi)始逐漸關(guān)閉，當(dāng)冷卻水溫度達(dá)到70時(shí)，暖機(jī)控制結(jié)束。 4)反饋控制在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與微機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速相差超過(guò)一定值(如20r/min)時(shí)，微機(jī)將通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制怠速控制閥，增減旁通空氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同。5)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化的預(yù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如空檔起動(dòng)開(kāi)關(guān)、空調(diào)開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)，都將使發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷立刻發(fā)生變化，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)或熄火，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)變化前，微機(jī)控制怠速控制閥開(kāi)大或關(guān)小一個(gè)固定距離。6)電器負(fù)載增多時(shí)的怠速控制在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如使用的電器負(fù)載增大到一定程度時(shí)，輸入電壓就會(huì)降低。為了保證微機(jī)+B端和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)IG端具有正常的供電電壓，需要控制步進(jìn)電機(jī)，相應(yīng)地增加旁通道空氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速，提高發(fā)電機(jī)的輸出功率。7)學(xué)習(xí)控制由于發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)使用期間，其性能會(huì)發(fā)生變化，盡管步進(jìn)電機(jī)控制閥門(mén)的位置未變，但怠速轉(zhuǎn)速會(huì)與初設(shè)的數(shù)值不同。此時(shí)微機(jī)可在反饋控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值。與此同時(shí)，微機(jī)將步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的步數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以便在以后的怠速控制中使用。2.電磁閥控制式電磁式怠速控制閥所采用的是比例電磁閥，它是利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁吸力來(lái)控制閥門(mén)開(kāi)度的。 與步進(jìn)電機(jī)式ISC閥相比，電磁式具有響應(yīng)速度快，反作用力小的特點(diǎn)。 (二)節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)控制節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)式是通過(guò)控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟程度，調(diào)節(jié)空氣通路的截面，達(dá)到控制充氣量，實(shí)現(xiàn)怠速控制的。 第三節(jié) 點(diǎn)火系電子控制技術(shù)一、電子控制點(diǎn)火系的控制內(nèi)容和基本組成二、點(diǎn)火提前角的控制三、閉合角(通電時(shí)間)的控制四、爆震控制 一.汽油機(jī)點(diǎn)火提前角的傳統(tǒng)控制1)汽油機(jī)對(duì)點(diǎn)火提前角的要求點(diǎn)火時(shí)刻是用點(diǎn)火提前角來(lái)表示的。點(diǎn)火提前角是指從火花塞電極間跳火開(kāi)始，到壓縮上止點(diǎn)所經(jīng)歷的曲軸角度。實(shí)驗(yàn)證明:如果點(diǎn)火時(shí)刻適當(dāng)，燃燒最大壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后10左右時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生功率最大。2）汽油機(jī)點(diǎn)火提前角的傳統(tǒng)控制傳統(tǒng)汽油機(jī)為了控制點(diǎn)火提前角，以適應(yīng)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化，專門(mén)設(shè)置了真空提前和離心提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。真空提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的減小而將點(diǎn)火提前角增大，并且在怠速和倒拖時(shí)推遲點(diǎn)火以滿足改善排放的要求。離心提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而將點(diǎn)火提前角增大。其作用原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高后增加的離心作用，使控制斷電器觸點(diǎn)的凸輪在分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向上轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，從而使點(diǎn)火提前。二、電子控制點(diǎn)火系的控制內(nèi)容和基本組成1.控制內(nèi)容在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，點(diǎn)火系統(tǒng)的作用是利用火花塞電極間產(chǎn)生的電弧將缸內(nèi)的混合氣適時(shí)點(diǎn)燃，因此，點(diǎn)火系的控制內(nèi)容包括點(diǎn)火能量控制和點(diǎn)火定時(shí)控制兩個(gè)方面。 1)點(diǎn)火能量控制如果點(diǎn)火能量不足，可燃混合氣就不能被點(diǎn)燃，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)失火現(xiàn)象，失火會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能變差，導(dǎo)致排放增加，過(guò)高的排放很容易導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)換器損壞。因此，點(diǎn)火能量必須高于各種工況下將混合氣可靠點(diǎn)燃所必需的能量。2)點(diǎn)火定時(shí)控制控制點(diǎn)火定時(shí)是為了使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出最大、油耗最低、爆震最小和排放最低，但是，控制點(diǎn)火定時(shí)并不能在各種工況下都使以上各項(xiàng)目標(biāo)同時(shí)達(dá)到。因此，控制點(diǎn)火定時(shí)必須在多項(xiàng)目標(biāo)之間進(jìn)行折中。為了保證各種工況下在活塞繞過(guò)上止點(diǎn)以后的適當(dāng)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)能夠出現(xiàn)燃燒峰值壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能達(dá)到最佳，要求在壓縮行程上止點(diǎn)以前將混合氣點(diǎn)燃，因此，點(diǎn)火時(shí)刻必須適度提前，應(yīng)有恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火提前角。由于點(diǎn)火提前角受運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行工況的影響，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，必須對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制。此外，由于爆震燃燒與點(diǎn)火時(shí)刻存在著密切關(guān)系，所以將爆震控制也納入點(diǎn)火系的控制內(nèi)容。2.基本組成電子控制點(diǎn)火系有普通電子點(diǎn)火系和微機(jī)控制點(diǎn)火系之分。普通電子點(diǎn)火系雖增加了閉合角控制、恒流控制等(大大提高了點(diǎn)火系統(tǒng)的性能)，但其點(diǎn)火提前角仍采用真空和離心機(jī)械式點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。其主要缺點(diǎn)為:(1)點(diǎn)火提前角的控制不精確，考慮影響點(diǎn)火提前角的因素不全面。(2)為了避免大負(fù)荷時(shí)的爆震，必然采用妥協(xié)方式降低點(diǎn)火提前角。(3)仍脫離不開(kāi)機(jī)械控制范圍。1.影響點(diǎn)火提前角的因素（1）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速越高,在同一段時(shí)間內(nèi),曲軸相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大,如果混合氣的燃燒速率不變,最佳點(diǎn)火提前角則應(yīng)線性增加。但轉(zhuǎn)速升高時(shí),由于混合氣的壓力與溫度的提高以及缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的增加,火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?即燃燒速度加快,故最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而加大,但不是線性關(guān)系。（2）負(fù)荷在轉(zhuǎn)速不變情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)隨負(fù)荷增加而減小。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增加時(shí),由于節(jié)流損失減小,吸入氣缸內(nèi)的混合氣量增多,壓縮終了時(shí)的壓力及溫度增高,同時(shí)殘余廢氣在缸內(nèi)混合氣中所占的比例下降,致使燃燒速度加快。（3）啟動(dòng)及怠速發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和怠速時(shí),不需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。由于此工況時(shí),缸內(nèi)殘余廢氣所占比例較大,燃燒速度受偶然因素的影晌而變動(dòng)較大,過(guò)早點(diǎn)火容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn),因此要求點(diǎn)火提前角減小(一般為5-6)或?yàn)榱?。特別是現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),由于對(duì)排氣凈化要求的提高,在怠速工況時(shí)甚至推遲點(diǎn)火,使點(diǎn)火提前角為負(fù)值,這樣可降低燃燒室中的最高溫度,減少NOx的生成量,又可以提高氣缸內(nèi)高溫持續(xù)的時(shí)間及排氣溫度,使未燃的HC和殘留的C0有充分的進(jìn)一步燃燒的時(shí)間,從而減少HC和C0的排出量。（4）汽油的辛烷值因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)工作在微爆震狀態(tài)時(shí),其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性均好,故可適當(dāng)增加點(diǎn)火提前角。但爆震較為強(qiáng)烈時(shí),會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降、油耗增加、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱等,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)極為有害因此,隨著汽油辛烷值的增大,最佳點(diǎn)火提前角可適當(dāng)增加。（5）壓縮比由于壓縮比增大時(shí),可使氣缸壓縮終了的壓力和溫度增高,致使混合氣的燃燒速度加快。因此,隨著壓縮比的增高,最佳點(diǎn)火提前角可相應(yīng)減小。（6）混合氣的成分混合氣的濃度直接影響燃燒速率,因而必然影響最佳點(diǎn)火提前角,當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)為0.80.9時(shí),燃燒速率最快,最佳點(diǎn)火提前角最小。過(guò)稀或過(guò)濃的混合氣,由于燃燒速率變慢,故必須相應(yīng)增加點(diǎn)火提前角。（7）火花塞的數(shù)量在氣缸內(nèi)同時(shí)裝有兩個(gè)火花塞時(shí),由于火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短,燃燒過(guò)程完成較快,因此所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前角比用一個(gè)火花塞時(shí)為小。（8）進(jìn)氣壓力高原地區(qū)的空氣稀薄,大氣壓力低,即發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力低,混合氣形成質(zhì)量變差。缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)減弱,再加上壓縮壓力下降,致使燃燒速度變慢,因此,最佳點(diǎn)火提前角增大。（9）進(jìn)氣溫度進(jìn)氣溫度發(fā)生變化時(shí),壓縮后的溫度必然發(fā)生變化,燃燒速度也將隨之變化,因而最佳點(diǎn)火提前角隨進(jìn)氣溫度的變化而變化。進(jìn)氣溫度降低，致使燃燒速度變慢,因此,最佳點(diǎn)火提前角增大。 （10）冷卻水溫度發(fā)動(dòng)機(jī)水溫較低時(shí),壓縮后的混合氣溫度較低,燃燒速度較低,從增大功率的角度考慮,應(yīng)增大點(diǎn)火提前角。但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在低溫工作,會(huì)引起氣缸和活塞等嚴(yán)重磨損而縮短壽命,因此,快速暖機(jī)成為要解決的主要問(wèn)題。為此,通常減小點(diǎn)火提前角,使高溫燃燒氣體與氣缸壁面接觸面積增大,加強(qiáng)對(duì)氣缸壁及冷卻水的傳熱,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速升溫。2.點(diǎn)火提前角的控制啟動(dòng)期間的點(diǎn)火提前角控制:發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí),在固定的曲軸轉(zhuǎn)角位置點(diǎn)火,與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況無(wú)關(guān)；啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行期間的點(diǎn)火提前角控制:點(diǎn)火提前角由負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定的基本點(diǎn)火提前角和修正量決定。修正項(xiàng)目隨發(fā)動(dòng)機(jī)而異,并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各自的特性曲線進(jìn)行修正。3.啟動(dòng)期間的點(diǎn)火提前角控制啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角的控制:一種為固定點(diǎn)火提前角方式；另一種為可調(diào)點(diǎn)火提前角控制方式。(l)固定點(diǎn)火提前角控制方式 此方式為在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),在固定的曲軸轉(zhuǎn)角位置點(diǎn)火,點(diǎn)火提前角與轉(zhuǎn)速、水溫等因素?zé)o關(guān)。所選的點(diǎn)火提前角一般為初始點(diǎn)火提前角。這種控制方式較為簡(jiǎn)單,但在氣溫、水溫極低等特殊情況下啟動(dòng)時(shí),控制效果不夠滿意。(2)可調(diào)點(diǎn)火提前角控制方式此方式是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)速等參數(shù)而變化。4.啟動(dòng)后點(diǎn)火提前角控制啟動(dòng)后點(diǎn)火提前角的大小有兩種計(jì)算方法:實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角實(shí)際點(diǎn)火提前角=基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角前一種在日本車(chē)和美國(guó)車(chē)的一些電控系統(tǒng)中比較常見(jiàn)；而后一種在德國(guó)車(chē)的電控系統(tǒng)中比較常見(jiàn)。5.點(diǎn)火提前角的修正(1)暖車(chē)修正。發(fā)動(dòng)機(jī)冷車(chē)啟動(dòng)后,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度較低時(shí),應(yīng)增大點(diǎn)火提前角。暖車(chē)過(guò)程中,隨冷卻水溫度升高,點(diǎn)火提前角應(yīng)減小。（2）怠速修正怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),ECU不斷地計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時(shí),ECU根據(jù)與怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速差值的大小相應(yīng)地增大點(diǎn)火提前角；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時(shí),推遲點(diǎn)火提前角。（3）空燃比反饋修正ECU根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)對(duì)空燃比進(jìn)行修正。隨著修正噴油量的增加或減少,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。為了提高怠速的穩(wěn)定性,在反饋修正油量減少時(shí),點(diǎn)火提前角相應(yīng)地增加。（4）過(guò)熱修正發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)行工況(怠速觸點(diǎn)斷開(kāi)),當(dāng)冷卻水溫度過(guò)高時(shí),為了避免產(chǎn)生爆震,應(yīng)將點(diǎn)火提前角推遲。發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況運(yùn)行,冷卻水溫度過(guò)高時(shí),則應(yīng)減少高溫燃燒氣體與氣缸壁的接觸面積,減少對(duì)氣缸的傳熱量,適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角,使燃燒盡早結(jié)束。為了改善自動(dòng)變速器的換檔質(zhì)量和怠速控制，有些點(diǎn)火提前角控制系統(tǒng)還通過(guò)調(diào)節(jié)點(diǎn)火定時(shí)來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。在設(shè)有與混合氣生成有關(guān)的控制項(xiàng)目(如二次空氣控制、排氣再循環(huán)控制等)的系統(tǒng)中，以及在動(dòng)態(tài)行駛(如加速)時(shí)，要相應(yīng)地對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行專門(mén)的修正。 (二)無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系點(diǎn)火提前角的控制1.日產(chǎn)汽車(chē)ECCS系統(tǒng)的點(diǎn)火提前角控制1)正常行駛時(shí)點(diǎn)火提前角的控制實(shí)際點(diǎn)火提前角:基本點(diǎn)火提前角存于微機(jī)的存儲(chǔ)器中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷(由基本噴油時(shí)間表示)可查表得到各種工況下的基本點(diǎn)火提前角。水溫修正系數(shù)是微機(jī)根據(jù)水溫傳感器，查表得到各種水溫的修正系數(shù)。實(shí)際點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角水溫修正系數(shù)2)怠速及減速時(shí)點(diǎn)火提前角控制微機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫及車(chē)速控制點(diǎn)火提前角的大小。水溫在50以下，推遲點(diǎn)火，其目的是加速發(fā)動(dòng)機(jī)及催化反應(yīng)器達(dá)到正常工作溫度。 2.豐田汽車(chē)TCCS系統(tǒng)的點(diǎn)火提前角控制1)初始設(shè)定點(diǎn)火提前角初始設(shè)定點(diǎn)火提前角，也稱為固定點(diǎn)火提前角。對(duì)于豐田汽車(chē)的IG-GEL發(fā)動(dòng)機(jī)，其值為上止點(diǎn)前10。在下列情況時(shí)，其實(shí)際點(diǎn)火提前角為固定值:(1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化大，無(wú)法正確計(jì)算點(diǎn)火提前角。(2)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在400r/min以下時(shí)。(3)當(dāng)T端頭短路或節(jié)氣門(mén)位置傳感器怠速觸點(diǎn)閉合時(shí)。(4)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)后備系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)。(5)當(dāng)車(chē)速在2km/h時(shí)。怠速的基本點(diǎn)火提前角，是指節(jié)氣門(mén)位置傳感器的怠速觸點(diǎn)閉合時(shí)的基本點(diǎn)火提前角。其值又根據(jù)空調(diào)是否工作而略有不同，空調(diào)工作時(shí)其基本點(diǎn)火提前角為8，不工作時(shí)其值為4。也就是在同樣怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空調(diào)工作，其實(shí)際點(diǎn)火提前角將從上止點(diǎn)前14增加到18 ，以防因空調(diào)負(fù)荷使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。3)修正點(diǎn)火提前角初始設(shè)定點(diǎn)火提前角加上基本點(diǎn)火提前角所得點(diǎn)火提前角，必須根據(jù)相關(guān)因素加以修正。修正的點(diǎn)火提前角具有暖機(jī)和穩(wěn)定怠速兩種點(diǎn)火提前特性。 指為了使怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)而控制修正點(diǎn)火提前角。即隨著怠速轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而改變點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際點(diǎn)火提前角就是上述三項(xiàng)點(diǎn)火提前角之和。發(fā)動(dòng)機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周后，微機(jī)就可計(jì)算并輸出一次點(diǎn)火提前角的調(diào)整數(shù)據(jù)，因此當(dāng)傳感器測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷有變化時(shí)，微機(jī)就使點(diǎn)火提前角作出相應(yīng)的改變。但當(dāng)微機(jī)計(jì)算出的實(shí)際點(diǎn)火提前角超過(guò)最大或最小點(diǎn)火提前角的允許值時(shí)，則微機(jī)以最大或最小點(diǎn)火提前角的允許值進(jìn)行調(diào)整。裝有氧傳感器的電子控制燃油噴射系統(tǒng)，微機(jī)根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)對(duì)空燃比進(jìn)行修正。(三)無(wú)分電器點(diǎn)火系點(diǎn)火提前角的控制無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)(DLI)完全取消了傳統(tǒng)的分電器，沒(méi)有分電器蓋和分火頭。由點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電，直接送到火花塞，因此也叫直接點(diǎn)火系統(tǒng)。無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)目前常采用以下兩種方式:一是同時(shí)點(diǎn)火-指兩個(gè)氣缸合用一個(gè)點(diǎn)火線圈，即一個(gè)點(diǎn)火線圈有兩個(gè)高壓輸出端，分別與一個(gè)火花塞相連，負(fù)責(zé)對(duì)兩個(gè)氣缸點(diǎn)火。二是單獨(dú)點(diǎn)火-指每個(gè)氣缸配用一個(gè)點(diǎn)火線圈，單獨(dú)對(duì)本缸進(jìn)行點(diǎn)火。無(wú)分電器點(diǎn)火系除具有上述微機(jī)控制點(diǎn)火系的一切優(yōu)點(diǎn)外，由于不存在分火頭與分電器蓋旁電極間產(chǎn)生的火花，因此可有效地降低點(diǎn)火系對(duì)無(wú)線電的干擾。 1.無(wú)分電器同時(shí)點(diǎn)火方式同時(shí)點(diǎn)火方式兩缸采用一個(gè)點(diǎn)火線圈， 其中一缸在排氣末期，另一缸在壓縮末期同時(shí)串聯(lián)點(diǎn)火。2.無(wú)分電器單獨(dú)點(diǎn)火方式特別適合在四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)上配用?；鸹ㄈ惭b在兩根凸輪軸的中間，然后每缸火花塞上直接壓裝一個(gè)點(diǎn)火線圈，在布置上很容易實(shí)現(xiàn)。四、閉合角(通電時(shí)間)的控制點(diǎn)火系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換，是依靠點(diǎn)火線圈實(shí)現(xiàn)的。在有觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)中，當(dāng)斷電器觸點(diǎn)閉合時(shí)，電流從蓄電池出發(fā)經(jīng)過(guò)閉合的斷電器觸點(diǎn)流過(guò)點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈，于是電能轉(zhuǎn)變成磁能貯存在點(diǎn)火線圈內(nèi)，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻使斷電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，點(diǎn)火線圈內(nèi)貯存的磁能又轉(zhuǎn)變成電能，使火花塞放電。 從斷電器觸點(diǎn)開(kāi)始接通到重又?jǐn)嚅_(kāi)的這一段時(shí)間稱為閉合時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為閉合角。無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)和無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈與點(diǎn)火功率輸出極形成通路這一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為閉合角。 火花塞提供的點(diǎn)火能量取決于貯存在點(diǎn)火線圈中的能量，而后者又取決于初級(jí)電流和初級(jí)線圈的電感。初級(jí)線圈的電感雖然是一個(gè)常數(shù)，但初級(jí)電流在初級(jí)線圈與功率輸出極形成通路之后的充磁過(guò)程中卻是隨著時(shí)間的推移而逐步增大的，直到最終充磁結(jié)束時(shí)達(dá)到一個(gè)限定的電流為止。 為了使火花塞能夠提供盡可能大的點(diǎn)火能量，應(yīng)使閉合角足夠大，以使它所對(duì)應(yīng)的時(shí)間超過(guò)點(diǎn)火線圈充磁所需時(shí)間，也就是說(shuō)，初級(jí)電流應(yīng)在點(diǎn)火之前達(dá)到限定的最大值。但是，閉合角過(guò)大并無(wú)好處。因?yàn)楝F(xiàn)代高性能點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈直流電阻不足1歐姆，充磁極快。初級(jí)電流達(dá)到最大、充磁結(jié)束之后，初級(jí)電流的能量全部消耗在初級(jí)線圈的直流電阻上并轉(zhuǎn)變成熱能，既浪費(fèi)了能量，又使點(diǎn)火線圈升溫，甚至燒毀。理想的狀況是，使初級(jí)電流在點(diǎn)火時(shí)刻之前一個(gè)很短的瞬間達(dá)到限定的最大值。初級(jí)電流的增加速率與蓄電池電壓有關(guān)，而在不同的轉(zhuǎn)速下要達(dá)到相同的閉合時(shí)間，閉合角也應(yīng)不同。所以，閉合角不應(yīng)該是一個(gè)固定值，而要根據(jù)蓄電池電壓和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)化。顯然，在依靠斷電器觸點(diǎn)觸發(fā)點(diǎn)火的有觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)中，斷電器的凸輪形狀惟一地確定了閉合角的大小，所以談不上閉合角的控制。反之，在無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)中，即使點(diǎn)火提前角是機(jī)械控制而不是電子控制的，也能實(shí)施閉合角的控制。 在電控單元中存儲(chǔ)著發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火閉合角特性圖，點(diǎn)火定時(shí)控制系統(tǒng)將根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和蓄電池的電壓對(duì)照閉合角特性圖確定并控制點(diǎn)火線圈的通電時(shí)間，從而控制閉合角。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高和蓄電池電壓下降，閉合角增大。五、爆震控制在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上安置多個(gè)爆震傳感器，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸是否發(fā)生爆震進(jìn)行檢測(cè)。爆震傳感器通常采用加速度傳感器，電控單元通過(guò)處理爆震傳感器輸入的信號(hào)對(duì)爆震是否發(fā)生進(jìn)行判定。當(dāng)判定爆震發(fā)生時(shí)，電控單元就會(huì)立刻推遲發(fā)生爆震氣缸的點(diǎn)火定時(shí)，直到爆震不再發(fā)生為止，然后再逐步地提前點(diǎn)火定時(shí)，直到爆震再次發(fā)生為止?？刂茖?duì)象是點(diǎn)火提前角?？刂颇繕?biāo)是不發(fā)生爆震，當(dāng)ECU中的分析電路確認(rèn)發(fā)生爆震時(shí)，便減小點(diǎn)火提前角。但是，不到真正發(fā)生爆震的時(shí)候是不可能確定爆震極限的。所以，這種以爆震極限為界的點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制總是伴隨著零星的爆震。正常情況下，ECU以特性場(chǎng)中存儲(chǔ)的點(diǎn)火提前角運(yùn)行。爆震傳感器信號(hào)經(jīng)濾波器濾波后，首先進(jìn)行模/